Способ флотационного обогащения полезных ископаемых

Способ флотационного обогащения полезных ископаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 12 А1

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИИ (1% 03) (58 4 B 03 D 1/00

OCIHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

° °

° Ю

° °

f = ——

2»R.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4287226/23-03 (22) 20.07;87 (46) 28.02.89. Вюл. Р 8 (71) Иркутский политехнический институт (72) С.в.леонов, В.Д.Казаков и К.В.Федотов .(53) 622.765 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

8 621380, кл. В 03 Р 1/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

У 202807, кл. В 03 D 1/04, 1967. (54) спасов ФлотАцио ного овоглщения

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

I (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаеиых флотацией.

Цель изобретения - повышение скорос . ти флотации путем увеличения флотационной активности пузырьков воздуха. Пузырьки воздуха в аэрированной пульпе подвергаются воздействию ультразвуковых колебаний интенсивностью

0,5 Вт/см» и частотой, равной собст.венной частоте колебаний пузырьков воздуха. Частоту определяют после предварительного измерения диаметра.1

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотацией.

Цель изобретения — повышение скорости флотации путем увеличения фло.тационной активности пузырьков воздуха.

Перед процессом флотации замеряют диаметр пузырьков в камере флотационной машины, а на пульпу воздейст-; вуют акустическими колебаниями, часпузырьков воздуха по формуле f

1/2п» К Pn: p Н(Р „+ 2G:R)), где — частота колебаний; К вЂ” радиус преобладающих в пульпе пузырьков; . P — плотность жидкой фазы пульпы;

Н вЂ” высота жидкости над озвучиваемыми пузырьками; 6 — коэффициент поверхностного натяжения; Р, P +

+ О„, g8, Р, — атмосферное давление;

g — - ускорение свободного падения;ипоказатель политроны. Обработка пульпы колебаниями с частотой, равной собственной частоте радиально-симметричных колебаний пузырьков одинакового размера, приводит к интенсив" ному пульсированию пузырьков, притяжению рядом расположенных частиц.

Гидрофобные частицы закрепляются на пузырьках, гидрофильные лишь удерживаются за счет сил гидродинамического воздействия. При выходе из зоны обработки гидрофильные частицы остаются в пульпе, а гидрофобные выносятся в пену. Иинерализация пузырьков

Ф происходит путем их столкновения с минеральными частицами sa счет притяжения. При этом увеличивается скорость флотации. 1 табл.

2 тата которых в зависимости от параметров озвучиваемой среды и радиуса преобладающих пузырьков рассчитывается по формуле

Вывод и обоснование расчетной формулы вытекает из следующих рассуждений. Собственная частота радиз 1461512 ьно-симметричных колебаний пузырьв жидкости равна I (1) S

Г

26

lQ ан

30 где R

Н гф е R — радиус пузырька; », - плотность жидкой фазы;

P — сжимаемость газа.

Иэ условия адиабатичности следует, ч о

p=

1 (2) и

26 — показатель политропы 1>

У (Р + ) - давление газа в nycw зырьке, состоящее из суммы гидростатического давления

Р и капнллярного дав-20 ют

2g ления. де 6 - коэффициент поверхностного натяжения.

Подставляя (2) в выражение (1), получим:

С увеличением глубины Н погружепузырька от поверхности жидкости ростатическое давление будет воэ«

И врастать в 1 + — раз.

Тогда собственная частота коле-. фаиий пузырька на расстоянии Н от

Нсварнасстн ввнвсстн Нунат равна

Я аа

1 .26

R R

) а (4) 40

С учетом того, что Я 2пК, получим окончательное выражение для необходимой частоты источника колебаний т1 аувырька раднуссм R: 45 аа

+ ) ф . 2С

KR к ) — радиус пузырька;

- плотность жидкой фазы пуль- 50 пы; — высота столба жидкости над пузырьком в зоне озвучивания, - коэффициент поверхностного 55 натяжения;.

+ $w КНУ

- атмосферное давление;

g — ускорение свободного падения;

n — показатель политропы.

Предлагаемый процесс флотации основывается на использовании особен— костей снл гидродинамического взаимодействия между пузырьками и твердыми частицами, находящимися в пуль« пе, подверженной обработке звуком.

Обработка пульпы колебаниями с частотой, равной собственной частоте радиально-симмеричных колебаний нузырьков одинакового размера, приводит к такому технологическому эффекту, как притяжение пузырьками рядом расположенных частиц флотационной крупности.

В механике жидкости известно такое явление, как захват пульсирующей на резонансной частоте сферой (пузырьком) рядом расположенных твердых частиц или газовых пузырьков. При обработке предварительно аэрированной пульпы колебаниями с частотой, равной собственной частоте колебаний пузырьков, вычисленной по предлагаемой Формуле, за счет увеличения сил гидродинамического взаимодействия происходит притяжение минеральных частиц пузырьками, что приводит к увеличению скорости сближения частиц и пузырьков, а следовательно, и к увеличению скорости минерализации последних, что и является основной причиной увеличения флотационной активности пузырьков.и скорости флотацнна

Способ осуществляют следующим образом.

Во флотационной машине (тип машины может быть различным) протекает процесс флотации, Зная заведомо .диаметр пузырьков, размер которых в данной зоне камеры флотомашины преобла.— дает, подвергают этот участок обработке звуком интенсивностью О,5 Вт/см, с частотой рассчитанной по предлагаемой формуле для данного диаметра пузырьков и существующих параметров среды, Пузырьки воздуха, поднимаясь вверх и попадая в зону, обрабатываемую звуком, начинают интенсивно пульсировать и притягивать к себе рядом расположенные минеральные частицы. Гидрофобные частицы закрепляют-, ся на пузырьках, гидрофильные лишь удерживаются за счет гидродинамического взаимодействия у их поверхности. При выходе пузырьков из зоны об1461512

35 где работки гидрофильные частицы остаютая в пульпе и разгружаются в слив, а гидрофобные, закрепившиеся на пузырьках, поступают в пену и раэгружа- 5 ются в другие приемные устройства.

В силу того, что при флотации с обработкой по предлагаемому способу минерализации пузырьков происходит не только за счет вероятности их 10 столкновения с минеральными частицами, но и путем притяжения пузырьками минеральных частиц, скорость протекания процесса флотации увеличивается.

II р и м е р. Способ был осущест- 15 влен при мономинеральной флотации кальцита. В качестве собирателя нри.менялся олеат натрия. Флотацию проводили в механической флотационной машине. Радиус преобладающих 20 .пузырьков (70%) в камере флото-4 машины равен 9-10 м. Озвучиванйе пузырьков производили на глубине 12 10 » м. Расчет резонансной частоты колебаний пузырьков для 25 этого случая:

f - =— ——

2 Ра Н ,Р - "P, + (>к 4

Р = 10 + 10».10 12 10» 412 10»; t

6,28 9:10

31= 5484 Гц.

56,52 10

Примеры расчета численных значений частоты резонансный колебаний пузырька радиусом R в зависимости ат высоты Н столба жидкости над озвучиваемым пузырьком приведены в таблице.

На чертеже изображены кривые зависимости извлечения кальцита от времени флотации по двум вариантам: кривая 1 — обработка пульпы частотой 2,4 . мГц и интенсивностью

0,5: Вт/см» (условия прототипа), кривая 2 - обработка пульпы коле; баниями с частотой 5484 Гц и интенсивностью 0,5 Вт/см».

Условия реагентного режима идентичны и в том и в другом случаях. Из анализа графиков можно сделать вы-, вод, что скорость протекания процесса флотации при обработке предварительно аэрированной пульпы по предлагаемому способу вьппе, чем по условиям прототипа.

В силу того, что такой технологический эффект, как притяжение пузырьками минеральных частиц при обработке предварительно аэрированной пульпы звуковыми колебаниями с определенной частотой, протекает в ней независимо от вида твердой фазы, можно. утверждать, что предлагаемый способ осуществим при флотации любой руды. ,Формула изобретения

Способ флотационного обогащения полезных ископаемых, включающий предЪ .варительное аэрирование пульпы и обработку аэрированной пульпы акустическими колебаниями интенсивностью

0,5 Вт/см», отличающийся тем, что, с целью повьппения скорости флотацин путем увеличения флотационной активности пузырьков воздуха, в аэрированной пульпе перед обработкой ультразвуковыми колебаниями дополнительно измеряют диаметр пузырьков воздуха и определяют радйус преоб- ладающих в пульпе пузырьков, à обработку акустическими колебаниями проводят с частотой, разной собственной частоте колебаний пузырьков, определяемой из соотношения

f =

2 Ж

f — частота ультразвуковых колебаний, Гц;

К - радиус преобладающих s пульпе воздушных пузырьков, м; и - показатель.политропы;

1 - плотность жидкой фазы пульпы, кг/м»;

Н вЂ” высота столба жидкости над зоной озвучивания пузырьков м

Р Р - + p gH, кгс/м»;

G — коэффициент поверхностного натяжения; — ускорение свободного падения, м/с ;

Р - атмосферное давление, кг/м» .

) 4б1512

Н ** 1,5 м Н 1 м Н 2 м Н 2м к *025 ° 10 м R 05 10 м R 0810 м R 110 и

f 621 Гц

f 2630 Гц f 1434 Гц f 777 Гц

Т, авиа

Составитель В.Шубина

Редактор А.Ренин Техред Л.Олийнык Корректор Л,Пилипенко

Заказ 1810 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101